JP2000116652A - Ultrasonic imaging method and device - Google Patents

Ultrasonic imaging method and device

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JP2000116652A
JP2000116652A JP10293570A JP29357098A JP2000116652A JP 2000116652 A JP2000116652 A JP 2000116652A JP 10293570 A JP10293570 A JP 10293570A JP 29357098 A JP29357098 A JP 29357098A JP 2000116652 A JP2000116652 A JP 2000116652A
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echoes
echo
beams
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康人 竹内
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GE Yokogawa Medical System Ltd
Yokogawa Medical Systems Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To increase the number of beams by reducing the clearance among a plurality of ultrasonic beams by generating an image on the basis of parametric echoes of ultrasonic waves sent when sending simultaneously ultrasonic beams in a plurality of azimuth in a subject and generating an image on the basis of the echoes. SOLUTION: When an ultrasonic probe 2 is butted against a desired part of a subject 4 and imaging is started by operating an operating section 20, multi beam sector scanning of eight sound rays for example, is performed, and harmonic echoes are generated due to the non-linearity of ultrasonic waves propagation in the subject 4. Higher harmonic echoes that are parametric echoes are extracted in a B mode processing section 10 having eight filter units in response to echo reception signals of eight sound rays, and B mode image signals are generated on the basis of the harmonic echoes. An image is formed on the basis of the harmonic echoes in an image processing section 14 and is displayed on a display section 16.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、超音波撮像方法お
よび装置に関し、特に、被検体内の複数の方位に超音波
ビームを同時に送波し、そのエコーに基づいて画像を生
成する超音波撮像方法および装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic imaging method and apparatus, and more particularly, to an ultrasonic imaging method that simultaneously transmits an ultrasonic beam in a plurality of directions in a subject and generates an image based on the echo. Method and apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】被検体内の複数の方位に超音波ビームを
同時に送波しそのエコー(echo)に基づいて画像を
生成する超音波撮像は、マルチビーム(multi−b
eam)超音波イメージング(imaging)と呼ば
れる。マルチビーム超音波イメージングは、1回の超音
波送受信で複数音線のエコー信号を一挙に獲得できるの
で能率が良く、撮像のフレームレート(frame r
ate)を高速化する場合等に用いられる。
2. Description of the Related Art Ultrasound imaging in which an ultrasonic beam is simultaneously transmitted in a plurality of directions in a subject and an image is generated based on an echo of the ultrasonic beam is used for multi-beam imaging.
eam) It is called ultrasonic imaging. Multi-beam ultrasonic imaging is efficient because a single transmission and reception of ultrasonic waves can simultaneously acquire echo signals of a plurality of sound rays, so that the efficiency is high, and the imaging frame rate (framer) is high.
ate) is used for speeding up.

【0003】複数の超音波ビームは、それぞれ対応する
ビームフォーマ(beamformer)によって形成
される。図8に、ビームフォーマによって形成された超
音波のビームプロファイル(beam profil
e)の一例を示す。同図に示すように、ビームプロファ
イルは、方位の正面(角度0°)に生じるメインローブ
(main robe)m、その両側に生じるサイドロ
ーブ(side robe)s、および、さらにその両
側に生じるペデスタル(pedestal)pを有す
る。ペデスタルpにより、±20°の角度でも約−30
dBの信号強度を有する。
[0003] A plurality of ultrasonic beams are formed by corresponding beamformers. FIG. 8 shows a beam profile of an ultrasonic wave formed by the beam former.
An example of e) is shown. As shown in the figure, the beam profile includes a main lobe m generated in front of the azimuth (angle 0 °), side lobes s generated on both sides thereof, and pedestals generated on both sides thereof. pedestal) p. Due to the pedestal p, about -30 even at an angle of ± 20 °
It has a signal strength of dB.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】マルチビームにした場
合、サイドローブやペデスタルによる混信を避けるため
に、個々のビームの方位を十分に離間する必要があり、
例えば図8のビームプロファイルの場合、混信を−40
dB以下にしようとすれば、個々のビームの方位は少な
くとも50°以上離す必要がある。
When a multi-beam is used, it is necessary to sufficiently separate the directions of the individual beams in order to avoid interference due to side lobes and pedestals.
For example, in the case of the beam profile of FIG.
If it is intended to be less than dB, the directions of the individual beams must be separated by at least 50 ° or more.

【0005】このため、例えば64チャンネル(cha
nnel)の超音波トランスデューサアレイ(tran
sducer array)を用いた場合、実用に耐え
るマルチビーム数は2程度であり、必ずしも十分な数の
マルチビームが得られないという問題があった。
For this reason, for example, 64 channels (cha)
nnel) of ultrasonic transducer arrays (tran
When the sducer array is used, the number of practically usable multi-beams is about 2, and there is a problem that a sufficient number of multi-beams cannot always be obtained.

【0006】本発明は上記の問題点を解決するためにな
されたもので、その目的は、同時送受信可能なマルチビ
ームの数が多い超音波撮像方法および装置を実現するこ
とである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to realize an ultrasonic imaging method and apparatus capable of simultaneously transmitting and receiving a large number of multi-beams.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】課題を解決するための手
段を述べるに先立って、予備的に、超音波のパラメトリ
ック(parametric)成分の性質について説明
する。被検体内における超音波伝搬の非線形性により超
音波の波形が歪み、それに基づいて2次や3次あるいは
さらに高次の高調波が発生する。また、周波数が異なる
2つの超音波を同時に送波したときは、それらの周波数
の和および差の周波数を持つ超音波がそれぞれ発生す
る。このような超音波を、本書ではパラメトリック成分
と呼ぶ。
Prior to describing the means for solving the problem, the nature of the parametric component of the ultrasonic wave will be described in advance. The waveform of the ultrasonic wave is distorted due to the non-linearity of the ultrasonic wave propagation in the subject, and second, third, or higher harmonics are generated based on the distortion. When two ultrasonic waves having different frequencies are transmitted at the same time, ultrasonic waves having the sum and difference frequencies of the frequencies are generated. Such ultrasound is referred to herein as a parametric component.

【0008】非線形性の2次あるいはそれ以上の高次効
果により、波形の歪みは超音波の瞬時音圧のn(>2)
乗に比例するので、パラメトリック成分の信号強度は送
波超音波の瞬時音圧のn乗に比例する。
Due to the second-order or higher-order effects of nonlinearity, the distortion of the waveform is n (> 2) of the instantaneous sound pressure of the ultrasonic wave.
Since it is proportional to the power, the signal strength of the parametric component is proportional to the nth power of the instantaneous sound pressure of the transmitted ultrasonic wave.

【0009】このため、例えば2次のパラメトリック成
分に着目すると、そのビームプロファイルは基本波のビ
ームプロファイルの信号強度を2乗したものとなり、例
えば図9に示すように、サイドローブsおよびペデスタ
ルpが大幅に低下して指向性が良くなる。本発明は、超
音波のパラメトリック成分のこのような性質に基づき、
そのエコーを利用する。本書では、パラメトリック成分
のエコーをパラメトリックエコー(parametri
c echo)と呼ぶ。
For this reason, when attention is paid to, for example, a second-order parametric component, the beam profile is obtained by squaring the signal intensity of the beam profile of the fundamental wave. For example, as shown in FIG. It is greatly reduced and the directivity is improved. The present invention is based on this property of the parametric component of ultrasound,
Use that echo. In this document, a parametric echo is referred to as a parametric echo.
c echo).

【0010】(1)上記の課題を解決する第1の発明
は、被検体内の複数の方位に超音波ビームを同時に送波
しそのエコーに基づいて画像を生成する超音波撮像方法
であって、前記送波した超音波のパラメトリックエコー
に基づいて画像を生成する、ことを特徴とする超音波撮
像方法である。
(1) A first invention for solving the above problems is an ultrasonic imaging method for simultaneously transmitting ultrasonic beams in a plurality of directions in a subject and generating an image based on the echoes. Generating an image based on a parametric echo of the transmitted ultrasonic wave.

【0011】(2)上記の課題を解決する第2の発明
は、被検体内の複数の方位に超音波ビームを同時に送波
しそのエコーに基づいて画像を生成する超音波撮像装置
であって前記送波した超音波のパラメトリックエコーに
基づいて画像を生成する画像生成手段を具備する、こと
を特徴とする超音波撮像装置である。
(2) A second invention for solving the above problems is an ultrasonic imaging apparatus which simultaneously transmits ultrasonic beams in a plurality of directions in a subject and generates an image based on the echoes. An ultrasonic imaging apparatus comprising: an image generating unit configured to generate an image based on a parametric echo of the transmitted ultrasonic wave.

【0012】第1の発明または第2の発明において、前
記パラメトリックエコーは、第2高調波エコーであるこ
とが比較的高レベルのパラメトリックエコーを得る点で
好ましい。
In the first invention or the second invention, it is preferable that the parametric echo is a second harmonic echo in order to obtain a relatively high-level parametric echo.

【0013】(作用)本発明では、超音波のパラメトリ
ック成分の指向性を利用し、複数の超音波ビームの離間
量を小さくしてマルチビームの本数を増やす。
(Operation) In the present invention, the directivity of the parametric component of the ultrasonic wave is used to reduce the distance between a plurality of ultrasonic beams and increase the number of multi-beams.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。なお、本発明は実施の形態
に限定されるものではない。図1に、超音波撮像装置の
ブロック(block)図を示す。本装置は、本発明の
実施の形態の一例である。本装置の構成によって、本発
明の装置に関する実施の形態の一例が示される。本装置
の動作によって、本発明の方法に関する実施の形態の一
例が示される。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiment. FIG. 1 shows a block diagram of the ultrasonic imaging apparatus. This device is an example of an embodiment of the present invention. The configuration of the present apparatus shows an example of an embodiment relating to the apparatus of the present invention. An example of an embodiment of the method of the present invention is shown by the operation of the present apparatus.

【0015】本装置の構成を説明する。図1に示すよう
に、本装置は、超音波プローブ(probe)2を有す
る。超音波プローブ2は、図示しない超音波トランスデ
ューサアレイを有する。超音波トランスデューサアレイ
は、複数の超音波トランスデューサを例えば1次元アレ
イ等、適宜のアレイ状に配列して構成される。個々の超
音波トランスデューサは、例えばPZT(チタン(T
i)酸ジルコン(Zr)酸鉛)セラミックス(cera
mics)等の圧電材料で構成される。超音波プローブ
2は被検体4に当接して使用される。
The configuration of the present apparatus will be described. As shown in FIG. 1, the present apparatus has an ultrasonic probe (probe) 2. The ultrasonic probe 2 has an ultrasonic transducer array (not shown). The ultrasonic transducer array is configured by arranging a plurality of ultrasonic transducers in an appropriate array such as a one-dimensional array. Individual ultrasonic transducers are, for example, PZT (titanium (T
i) Lead zirconate (Zr)) ceramics (cera)
mics). The ultrasonic probe 2 is used in contact with the subject 4.

【0016】超音波プローブ2は送受信部6に接続され
ている。送受信部6は、超音波プローブ2に駆動信号を
与えて超音波を送波させる。送受信部6は、また、超音
波プローブ2が受波したエコー信号を受信する。
The ultrasonic probe 2 is connected to a transmitting / receiving unit 6. The transmission / reception unit 6 supplies a drive signal to the ultrasonic probe 2 to transmit ultrasonic waves. The transmitting / receiving unit 6 also receives the echo signal received by the ultrasonic probe 2.

【0017】送受信部6のブロック図を図2に示す。同
図に示すように、送受信部6は送波タイミング(tim
ing)発生回路602を有する。送波タイミング発生
回路602は、送波ビームフォーマ604に接続されて
いる。送波タイミング発生回路602は、送波タイミン
グ信号を周期的に発生して送波ビームフォーマ604に
入力する。
FIG. 2 shows a block diagram of the transmitting / receiving section 6. As shown in FIG. As shown in the figure, the transmission / reception unit 6 transmits a signal at a transmission timing (tim).
ing) generating circuit 602. The transmission timing generation circuit 602 is connected to the transmission beamformer 604. The transmission timing generation circuit 602 periodically generates a transmission timing signal and inputs the signal to the transmission beamformer 604.

【0018】送波ビームフォーマ604は、送受切換回
路606に接続されている。送波ビームフォーマ604
は、送波タイミング信号に基づいて送波ビームフォーミ
ング信号を発生し、送受切換回路606に入力する。
The transmission beamformer 604 is connected to a transmission / reception switching circuit 606. Transmission beamformer 604
Generates a transmission beamforming signal based on the transmission timing signal and inputs the signal to the transmission / reception switching circuit 606.

【0019】送波ビームフォーマ604は、マルチビー
ムフォーミング(multi−beamformin
g)を行うもので、図示しない例えば8つのビームフォ
ーミングユニット(beamforming uni
t)を有し、それによって方位の異なる8本の超音波ビ
ームを形成するための8組の駆動信号、すなわち、8組
のビームフォーミング信号を生じる。各組のビームフォ
ーミング信号は、方位に対応した時間差が付与され複数
の駆動信号からなる。
The transmission beamformer 604 is a multi-beamformer.
g), for example, eight beamforming units (beamforming unit) not shown.
t), thereby producing eight sets of drive signals, ie, eight sets of beamforming signals, for forming eight ultrasonic beams having different directions. Each set of beamforming signals is provided with a time difference corresponding to the azimuth and is composed of a plurality of drive signals.

【0020】送受切換回路606は、8組のビームフォ
ーミング信号を超音波トランスデューサアレイに入力す
る。超音波トランスデューサアレイにおいて、送波アパ
ーチャ(aperture)を構成する複数の超音波ト
ランスデューサは、駆動信号の時間差に対応した位相差
を持つ超音波をそれぞれ発生する。それら超音波の波面
合成により、方位が異なる8本の音線に沿った超音波ビ
ーム、すなわち、マルチビームが形成される。
The transmission / reception switching circuit 606 inputs eight sets of beam forming signals to the ultrasonic transducer array. In the ultrasonic transducer array, a plurality of ultrasonic transducers constituting a transmission aperture each generate an ultrasonic wave having a phase difference corresponding to a time difference of a drive signal. By the wavefront synthesis of the ultrasonic waves, an ultrasonic beam along eight sound rays having different directions, that is, a multibeam is formed.

【0021】本装置では、後述するように、送波超音波
の高調波に基づくエコー(高調波エコー)に基づいて画
像を形成する。高調波エコーは、本発明におけるパラメ
トリックエコーの実施の形態の一例である。
In the present apparatus, as will be described later, an image is formed based on an echo (harmonic echo) based on a harmonic of the transmitted ultrasonic wave. The harmonic echo is an example of an embodiment of the parametric echo in the present invention.

【0022】送波超音波の高調波のビームプロファイル
は、図9に示したように、サイドローブsやペデスタル
pが大幅に低下して指向性がきわめて良くなり、例えば
信号強度が−40dBに低下する角度はビーム正面から
±10°程度に狭まる。このため、マルチビームにおけ
るビーム間の離間角度を小さく設定することができ、マ
ルチビームの本数を例えば8とすることが可能になる。
なお、マルチビームの本数は8に限るものではない。
As shown in FIG. 9, the beam profile of the harmonics of the transmitted ultrasonic wave has significantly reduced side lobes s and pedestal p, resulting in extremely good directivity, for example, a signal intensity of -40 dB. The angle of the beam narrows to about ± 10 ° from the front of the beam. Therefore, the separation angle between the beams in the multi-beam can be set small, and the number of the multi-beams can be set to, for example, eight.
Note that the number of multi-beams is not limited to eight.

【0023】送受切換回路606には、受波ビームフォ
ーマ610が接続されている。送受切換回路606は、
超音波トランスデューサアレイ中の受波アパーチャが受
波した複数のエコー信号を受波ビームフォーマ610に
入力する。受波ビームフォーマ610は、送波の音線に
対応した受波のマルチビームフォーミングを行うもの
で、図示しない例えば8つのビームフォーミングユニッ
トを有し、それによって方位の異なる8本の送波音線に
沿ったエコー受信信号を形成する。具体的には、各ビー
ムフォーミングユニットは、複数の受波エコーに時間差
を付与して位相を調整し、次いでそれら加算して、音線
に沿ったエコー受信信号を形成する。
The transmission / reception switching circuit 606 is connected to a reception beam former 610. The transmission / reception switching circuit 606 includes:
A plurality of echo signals received by the receiving aperture in the ultrasonic transducer array are input to the receiving beamformer 610. The receiving beam former 610 performs multi-beam forming of a receiving wave corresponding to a sound ray of a transmitting wave, and has, for example, eight beam forming units (not shown), thereby forming eight transmitting sound rays having different directions. Along with the received echo signal. Specifically, each beam forming unit adjusts the phase by giving a time difference to a plurality of received echoes, and then adds them to form an echo reception signal along the sound ray.

【0024】超音波ビームの送波は、送波タイミング発
生回路602が発生する送波タイミング信号により、所
定の時間間隔で繰り返し行われる。そのつど、送波ビー
ムフォーマ604および受波ビームフォーマ610によ
り、8本の音線の方位が所定量ずつ一斉に変更される。
それによって、被検体4の内部が、8本を1組とした音
線によって順次に走査される。以上の、送波タイミング
発生回路602ないし受波ビームフォーマ610は、後
述の制御部18によって制御される。
The transmission of the ultrasonic beam is repeatedly performed at predetermined time intervals by a transmission timing signal generated by the transmission timing generation circuit 602. In each case, the azimuths of the eight sound rays are simultaneously changed by a predetermined amount by the transmission beam former 604 and the reception beam former 610.
As a result, the inside of the subject 4 is sequentially scanned by sound rays of eight lines. The above-mentioned transmission timing generation circuit 602 to reception beam former 610 are controlled by the control unit 18 described later.

【0025】このような構成の送受信部6は、例えば図
3に示すような走査を行う。すなわち、放射点200か
らz方向に延びる8本の音線202で扇状の2次元領域
206をθ方向に走査し、いわゆるセクタスキャン(s
ector scan)を行う。
The transmission / reception section 6 having such a configuration performs, for example, scanning as shown in FIG. That is, a fan-shaped two-dimensional area 206 is scanned in the θ direction by eight sound rays 202 extending in the z direction from the radiation point 200, and a so-called sector scan (s
vector scan).

【0026】送波および受波のアパーチャを超音波トラ
ンスデューサアレイの一部を用いて形成するときは、こ
のアパーチャをアレイに沿って順次移動させることによ
り、例えば図4に示すような走査を行うことができる。
すなわち、放射点200からz方向に発する音線202
を直線状の軌跡204に沿って平行移動させることによ
り、矩形状の2次元領域206がx方向に走査され、い
わゆるリニアスキャン(linear scan)が行
われる。
When the transmitting and receiving apertures are formed by using a part of the ultrasonic transducer array, the apertures are sequentially moved along the array to perform scanning as shown in FIG. 4, for example. Can be.
That is, the sound ray 202 emitted from the radiation point 200 in the z direction
Is translated along the linear trajectory 204, so that the rectangular two-dimensional area 206 is scanned in the x direction, and a so-called linear scan is performed.

【0027】なお、超音波トランスデューサアレイが、
超音波送波方向に張り出した円弧に沿って形成されたい
わゆるコンベックスアレイ(convex arra
y)である場合は、リニアスキャンと同様な音線操作に
より、例えば図5に示すように、音線202の放射点2
00を円弧状の軌跡204に沿って移動させ、扇面状の
2次元領域206をθ方向に走査して、いわゆるコンベ
クススキャンが行えるのは言うまでもない。
The ultrasonic transducer array is
A so-called convex array (convex array) formed along an arc extending in the ultrasonic wave transmission direction.
In the case of y), the sound ray operation similar to the linear scan is performed, for example, as shown in FIG.
It is needless to say that so-called convex scanning can be performed by moving 00 along the arc-shaped trajectory 204 and scanning the fan-shaped two-dimensional area 206 in the θ direction.

【0028】送受信部6はBモード(mode)処理部
10に接続されている。送受信部6は、マルチビームの
各音線毎のエコー受信信号をBモード処理部10に入力
する。Bモード処理部10はエコー受信信号に基づいて
Bモード画像信号を形成するものである。
The transmission / reception unit 6 is connected to a B-mode (mode) processing unit 10. The transmission / reception unit 6 inputs an echo reception signal of each multi-beam sound ray to the B-mode processing unit 10. The B-mode processing unit 10 forms a B-mode image signal based on the echo reception signal.

【0029】Bモード処理部10は、図6に示すように
フィルタ(filter)102をを有する。フィルタ
102は、8本の音線のエコー受信信号に対応して、図
示しない8つのフィルタユニット(filter un
it)を有する。各フィルタユニットは、高調波エコー
すなわち送波超音波の基本波周波数の例えば2次の高調
波(第2高調波)と同じ周波数を持つエコー受信信号を
抽出する。
The B-mode processing unit 10 has a filter 102 as shown in FIG. The filters 102 correspond to eight filter units (not shown) corresponding to the echo reception signals of the eight sound rays.
it). Each filter unit extracts a harmonic echo, that is, an echo reception signal having the same frequency as the second harmonic (second harmonic) of the fundamental frequency of the transmitted ultrasonic wave, for example.

【0030】なお、フィルタは、必要に応じて3次また
はそれ以上の高次の高調波を抽出するものであって良
い。高次の高調波はビームプロファイルがさらに良くな
る点で好ましい。ただし、第2高調波エコーは、高調波
エコーの中でも信号レベル(level)が最も高い点
で好ましい。以下、第2高調波エコーの例で説明する
が、3次以上の高調波の場合も同様になる。
The filter may extract a third or higher harmonic as required. Higher harmonics are preferred in that they further improve the beam profile. However, the second harmonic echo is preferable because it has the highest signal level among the harmonic echoes. Hereinafter, an example of the second harmonic echo will be described, but the same applies to the third and higher harmonics.

【0031】フィルタ102は対数増幅回路104に接
続されている。対数増幅回路104は、8つのフィルタ
ユニットに対応する8つの対数増幅ユニットを有し、そ
れぞれ第2高調波エコーを対数増幅する。対数増幅回路
104は包絡線検波回路106に接続されている。包絡
線検波回路106は、8つの対数増幅ユニットに対応す
る8つの包絡線検波ユニットを有し、それぞれ、対数増
幅された第2高調波エコーを包絡線検波する。これによ
って、音線上の個々の反射点での第2高調波エコーの強
度を表すBモード画像信号が8音線につき同時に得られ
る。
The filter 102 is connected to a logarithmic amplifier 104. The logarithmic amplifier circuit 104 has eight logarithmic amplifier units corresponding to the eight filter units, and each logarithmically amplifies the second harmonic echo. The logarithmic amplifier circuit 104 is connected to the envelope detection circuit 106. The envelope detection circuit 106 has eight envelope detection units corresponding to the eight logarithmic amplification units, and each performs envelope detection of the logarithmically amplified second harmonic echo. As a result, a B-mode image signal representing the intensity of the second harmonic echo at each reflection point on the sound ray is obtained simultaneously for eight sound rays.

【0032】Bモード処理部10は画像処理部14に接
続されている。Bモード処理部10は画像処理部14に
8音線のBモード画像信号を入力する。画像処理部14
は、Bモード処理部10から入力されるBモード画像信
号に基づいてBモード画像を生成するものである。Bモ
ード画像信号が第2高調波エコーに基づくものなので、
Bモード画像は第2高調波エコー像となる。Bモード処
理部10および画像処理部14は、本発明における画像
生成手段の実施の形態の一例である。
The B-mode processing unit 10 is connected to the image processing unit 14. The B-mode processing unit 10 inputs a B-mode image signal of eight sound rays to the image processing unit 14. Image processing unit 14
Is for generating a B-mode image based on a B-mode image signal input from the B-mode processing unit 10. Since the B-mode image signal is based on the second harmonic echo,
The B-mode image is a second harmonic echo image. The B-mode processing unit 10 and the image processing unit 14 are an example of an embodiment of an image generating unit according to the present invention.

【0033】画像処理部14は、図7に示すように、バ
ス(bus)140によって接続された音線データメモ
リ(data memory)142、ディジタル・ス
キャンコンバータ(digital scan con
verter)144、画像メモリ146および画像処
理プロセッサ(processor)148を備えてい
る。
As shown in FIG. 7, the image processing section 14 includes a sound ray data memory 142 connected by a bus 140 and a digital scan converter.
verter 144, an image memory 146, and an image processor 148.

【0034】Bモード処理部10から音線毎に入力され
たBモード画像信号は、ディジタル信号として音線デー
タメモリ142に記憶される。音線データメモリ142
内には音線データ空間が形成される。
The B-mode image signal input from the B-mode processing unit 10 for each sound ray is stored in the sound ray data memory 142 as a digital signal. Sound ray data memory 142
A sound ray data space is formed therein.

【0035】ディジタル・スキャンコンバータ144
は、走査変換により音線データ空間のデータを物理空間
のデータに変換する。ディジタル・スキャンコンバータ
144によって変換された画像データは、画像メモリ1
46に記憶される。画像メモリ146は物理空間の画像
データを記憶する。画像処理プロセッサ148は、音線
データメモリ142および画像メモリ146のデータに
ついてそれぞれ所定のデータ処理を施す。
Digital Scan Converter 144
Converts data in the sound ray data space into data in the physical space by scan conversion. The image data converted by the digital scan converter 144 is stored in the image memory 1
46 is stored. The image memory 146 stores image data of a physical space. The image processor 148 performs predetermined data processing on the data in the sound ray data memory 142 and the image memory 146, respectively.

【0036】画像処理部14には表示部16が接続され
ている。表示部16は、画像処理部14から画像信号が
与えられ、それに基づいて画像を表示する。表示部16
は、例えばグラフィックディスプレー(graphic
display)等によって構成される。
A display unit 16 is connected to the image processing unit 14. The display unit 16 receives an image signal from the image processing unit 14 and displays an image based on the image signal. Display 16
Is, for example, a graphic display.
display).

【0037】以上の送受信部6、Bモード処理部10、
画像処理部14および表示部16は制御部18に接続さ
れている。制御部18は、それら各部に制御信号を与え
てその動作を制御する。また、制御部18には、被制御
の各部から各種の報知信号が入力される。制御部18に
よる制御の下で本装置の動作が進行する。
The transmission / reception section 6, B-mode processing section 10,
The image processing unit 14 and the display unit 16 are connected to the control unit 18. The control unit 18 supplies a control signal to each of these units to control the operation. In addition, various notification signals are input to the control unit 18 from each controlled unit. The operation of the present device proceeds under the control of the control unit 18.

【0038】制御部18には操作部20が接続されてい
る。操作部20は、操作者により、制御部18に指令や
情報等を入力するのに使用される。操作部20は、例え
ばキーボード(keyboard)やその他の操作具を
備えた操作パネル(panel)で構成される。
An operation unit 20 is connected to the control unit 18. The operation unit 20 is used by an operator to input commands, information, and the like to the control unit 18. The operation unit 20 includes, for example, an operation panel (panel) including a keyboard and other operation tools.

【0039】本装置の動作を説明する。操作者は、超音
波プローブ2を被検体4の所望の個所に当接し、操作部
20を操作して撮像を行う。撮像は、操作部20から入
力される指令等に基づき、制御部18による制御の下で
遂行される。
The operation of the present apparatus will be described. The operator touches the ultrasonic probe 2 to a desired portion of the subject 4 and operates the operation unit 20 to perform imaging. The imaging is performed under the control of the control unit 18 based on a command or the like input from the operation unit 20.

【0040】これによって、例えば図3に示したよう
な、音線数が8のマルチビームセクタスキャンが行われ
る。マルチビームの本数を8としたので、マルチビーム
数が2の従来例よりも4倍早いフレームレートでスキャ
ンを行うことができる。あるいは、同じフレームレート
で4倍広い領域をスキャンすることができる。勿論、図
4および図5に示したリニアスキャンおよびコンベック
ススキャンを行う場合も同様である。
As a result, a multi-beam sector scan with eight sound rays is performed as shown in FIG. 3, for example. Since the number of multi-beams is set to 8, scanning can be performed at a frame rate four times faster than the conventional example in which the number of multi-beams is two. Alternatively, a four times wider area can be scanned at the same frame rate. Of course, the same applies to the case where the linear scan and the convex scan shown in FIGS. 4 and 5 are performed.

【0041】被検体4内では、超音波伝搬の非線形性に
より第2高調波エコーが発生する。Bモード処理部10
は、第2高調波エコーに基づくBモード画像信号を生成
する。これらBモード画像信号は、画像処理部14の音
線データメモリ142に記憶される。画像処理プロセッ
サ148は、音線データメモリ142のBモード画像デ
ータを、ディジタル・スキャンコンバータ144で走査
変換して画像メモリ146に書き込む。画像メモリ14
6に書き込まれた画像が表示部16に表示される。これ
によって、第2高調エコーによるBモード画像が可視像
として表示される。
In the subject 4, a second harmonic echo is generated due to the nonlinearity of the ultrasonic wave propagation. B-mode processing unit 10
Generates a B-mode image signal based on the second harmonic echo. These B-mode image signals are stored in the sound ray data memory 142 of the image processing unit 14. The image processor 148 scan-converts the B-mode image data in the sound ray data memory 142 with the digital scan converter 144 and writes the data in the image memory 146. Image memory 14
The image written in 6 is displayed on the display unit 16. As a result, a B-mode image based on the second harmonic echo is displayed as a visible image.

【0042】以上、パラメトリックエコーが高調波エコ
ーである例で説明したが、2周波動時送波における和ま
たは差の周波数のエコーを利用する場合も同様な効果を
得ることができる。
In the above, the parametric echo has been described as an example of a harmonic echo. However, the same effect can be obtained by using an echo having a sum or difference frequency in a two-frequency moving wave transmission.

【0043】また、超音波トランスデューサアレイが1
次元アレイである例で説明したが、アレイは1次元に限
るものではなく、例えば2次元アレイ等適宜のアレイで
あって良い。2次元アレイを用いて被検体の3次元領域
をスキャンする場合、一般にフレームレートが遅くもし
くは撮像領域が狭くなりがちであるが、マルチビームの
本数が多いのでそれらを大きく改善することができる。
Also, the ultrasonic transducer array has one
Although an example in which the array is a dimensional array has been described, the array is not limited to a one-dimensional array and may be an appropriate array such as a two-dimensional array. When a three-dimensional area of a subject is scanned using a two-dimensional array, the frame rate generally tends to be slow or the imaging area tends to be narrow. However, since the number of multi-beams is large, these can be greatly improved.

【0044】また、アレイに限らず、単一の超音波トラ
ンスデューサを用いる超音波プローブにおいても、パラ
メトリックエコーの利用によりビームプロファイルが改
善されるので、そのような超音波プローブを複数個併設
して超音波イメージングを行う場合にも同様な効果を得
ることができる。
In addition to the array, an ultrasonic probe using a single ultrasonic transducer can improve the beam profile by using a parametric echo. Similar effects can be obtained when performing acoustic imaging.

【0045】また、Bモード撮像の例について説明した
が、超音波撮像はそれに限るものではなく、パラメトリ
ックエコーのドップラシフト(Doppler shi
ft)を利用して動態画像を撮像するものであっても良
いのはいうまでもない。
Although the example of the B mode imaging has been described, the ultrasonic imaging is not limited to this, and the Doppler shift of the parametric echo is performed.
Needless to say, a dynamic image may be captured using ft).

【0046】[0046]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、同時送受信可能なマルチビームの数が多い超音波
撮像方法および装置を実現することができる。
As described above in detail, according to the present invention, it is possible to realize an ultrasonic imaging method and apparatus capable of simultaneously transmitting and receiving a large number of multi-beams.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態の一例の装置のブロック図
である。
FIG. 1 is a block diagram of a device according to an example of an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示した装置における送受信部のブロック
図である。
FIG. 2 is a block diagram of a transmission / reception unit in the device shown in FIG.

【図3】図1に示した装置による音線走査の概念図であ
る。
FIG. 3 is a conceptual diagram of sound ray scanning by the device shown in FIG.

【図4】図1に示した装置による音線走査の概念図であ
る。
FIG. 4 is a conceptual diagram of sound ray scanning by the device shown in FIG.

【図5】図1に示した装置による音線走査の概念図であ
る。
FIG. 5 is a conceptual diagram of sound ray scanning by the device shown in FIG.

【図6】図1に示した装置におけるBモード処理部のブ
ロック図である。
FIG. 6 is a block diagram of a B-mode processing unit in the device shown in FIG.

【図7】図1に示した装置における画像処理部のブロッ
ク図である。
FIG. 7 is a block diagram of an image processing unit in the apparatus shown in FIG.

【図8】ビームフォーマのビームプロファイルの一例を
示す図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a beam profile of a beam former.

【図9】ビームフォーマのビームプロファイルの一例を
示す図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a beam profile of a beam former.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 超音波プローブ 4 被検体 6 送受信部 10 Bモード処理部 14 画像処理部 16 表示部 18 制御部 20 操作部 602 送波タイミング発生回路 604 送波ビームフォーマ 606 送受切換回路 610 受波ビームフォーマ 102 フィルタ 104 対数増幅回路 106 包絡線検波回路 2 Ultrasonic probe 4 Subject 6 Transmission / reception unit 10 B-mode processing unit 14 Image processing unit 16 Display unit 18 Control unit 20 Operation unit 602 Transmission timing generation circuit 604 Transmission beam former 606 Transmission / reception switching circuit 610 Receiving beam former 102 Filter 104 Logarithmic amplification circuit 106 Envelope detection circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4C301 AA02 BB01 BB02 BB18 BB23 EE11 GB03 HH24 HH38 HH39 HH43 HH45 HH48 HH60 JB26 JB29 JB46 5B057 AA07 BA05 CC01 DA03 DC08 DC22  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 4C301 AA02 BB01 BB02 BB18 BB23 EE11 GB03 HH24 HH38 HH39 HH43 HH45 HH48 HH60 JB26 JB29 JB46 5B057 AA07 BA05 CC01 DA03 DC08 DC22

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被検体内の複数の方位に超音波ビームを
同時に送波しそのエコーに基づいて画像を生成する超音
波撮像方法であって、 前記送波した超音波のパラメトリックエコーに基づいて
画像を生成する、 ことを特徴とする超音波撮像方法。
1. An ultrasonic imaging method for simultaneously transmitting ultrasonic beams in a plurality of directions in a subject and generating an image based on the echoes, wherein the ultrasonic beam is transmitted based on a parametric echo of the transmitted ultrasonic waves. An ultrasonic imaging method, which generates an image.
【請求項2】 被検体内の複数の方位に超音波ビームを
同時に送波しそのエコーに基づいて画像を生成する超音
波撮像装置であって、 前記送波した超音波のパラメトリックエコーに基づいて
画像を生成する画像生成手段を具備する、ことを特徴と
する超音波撮像装置。
2. An ultrasonic imaging apparatus for simultaneously transmitting ultrasonic beams in a plurality of directions in a subject and generating an image based on the echoes, based on a parametric echo of the transmitted ultrasonic waves. An ultrasonic imaging apparatus, comprising: an image generating unit that generates an image.
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